HTTP 优化

HTTP 1.0 → 1.1 的改进

1. 缓存控制增强

2. 增加了 Request 方法，有OPTIONS, PUT, DELETE, TRACE, CONNECT

3. 必须存在 Host 首部

• HTTP 1.0 默认一个 IP 对应一台服务器，无需 Host。随着虚拟主机兴起，同一 IP 可托管多个域名，Host 头用于区分目标主机
• 请求中若缺少 Host 头，服务器必须返回 400 Bad Request

4. range

• 客户端可只请求资源的某一段，服务器返回 206 Partial Content。

• 用途：断点续传、多线程下载、视频拖拽播放。

5. 长连接（keep-alive）

• 问题：HTTP 1.0 每次请求都要建立 + 断开 TCP，三次握手四次挥手开销大。
• 方案：默认开启持久连接，只要双方未明确断开（Connection: close），TCP 连接持续复用。

6. 管线化（Pipelining）

• 基于长连接，客户端可以不等响应就连续发送多个请求。

1.0:  请求A → 等待 → 响应A → 请求B → 等待 → 响应B
1.1:  请求A → 请求B → 请求C → 响应A → 响应B → 响应C

• 队首阻塞：HTTP 1.x 只能严格串行地返回响应，若响应A延迟，B、C 即使处理完也得等

使用多个 TCP 连接，每个客户端最多可以开启 6 个 TCP 连接

HTTP 1.x → 2.0 的改进

1. 二进制分帧层

HTTP 1.x 基于文本，HTTP 2.0 引入二进制分帧，定义了三个概念：

TCP 连接
└── 流（Stream）：一个逻辑通道，有唯一 ID，双向
    └── 消息（Message）：对应一次 HTTP 请求或响应
        └── 帧（Frame）：最小传输单位，携带帧类型、流 ID 等

所有通信在一条 TCP 连接上完成，帧可乱序发送，接收端按流 ID 重组。

2. 多路复用

基于二进制分帧，同一 TCP 连接上可以并行交错发送多个请求/响应，互不干扰。

彻底解决了 HTTP 层的队头阻塞（但 TCP 层的队头阻塞仍存在，由 HTTP/3 解决）。

TCP 层对头阻塞：

TCP 是可靠传输协议，数据包必须按序到达

假设有 A、B、C 三个流在同一 TCP 连接上传输：

[流A-帧1] [流B-帧1] [流C-帧1] [流A-帧2] ← 丢包！
                                 ↑
           B 和 C 的数据已经到了，但 TCP 不允许越过丢失的包交付
           → 所有流全部卡住，等待 A-帧2 重传

3. 头部压缩（HPACK 算法）

客户端和服务端各维护一张动态头部表：

• 首次请求：发送完整头部，双端同步记录
• 后续请求：相同的头部只发索引值，不重复传输

效果：大幅减少重复头部（如 Cookie、User-Agent）的传输开销。

HTTP 2.0 → 3.0 的改进

HTTP/3 将传输层从 TCP 换成 QUIC（基于 UDP），在应用层自己实现可靠传输，每个流独立，彻底解决 TCP 队头阻塞。同时 QUIC 内置 TLS，握手从 2-RTT 降至 1-RTT，首次连接后可 0-RTT。